JPH0943155A

JPH0943155A - 籾・玄米判別装置

Info

Publication number: JPH0943155A
Application number: JP19765895A
Authority: JP
Inventors: Harumitsu Toki; 治光十亀
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【構成】水分により吸収される波長域を含む近赤外光を
穀粒に照射して籾・玄米の別を判別する籾・玄米判別セ
ンサ１で、揺動選別板２で選別中の穀粒を検出する装置
であつて、前記籾・玄米判別センサ１の光起電力素子部
の前記変換電圧の大小により籾・玄米を判別し、前記籾
・玄米判別手段での籾・玄米の判別中において、所定時
間内に所定回数の籾検出電圧値以上の検出電圧値を検出
した場合には、その検出を除外して籾・玄米を判別をす
る籾・玄米判別装置。【効果】揺動選別板２上の選別中の穀粒の籾・玄米の判
別検出中に、穀粒層厚が薄くなり、板面の一部が露出し
籾検出電圧値より高い電圧値を検出するようなときに
も、これを除外して籾・玄米の判別ができて、籾検出の
精度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、近赤外光を利用した
籾・玄米の判別装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】出願人は、水分により吸収される波長域
を含む近赤外光を照射する光源部，前記近赤外光の穀粒
に照射された反射光から水分により吸収される波長域の
みを通過させる光学フィルタ部，光学フィルタ部を通過
した前記波長域の多少に応じて大小の電圧に変換する赤
外線検出素子部，赤外線検出素子部の前記変換電圧の大
小により籾・玄米を判別する籾・玄米判別部から構成さ
れている籾・玄米判別センサの特許出願（特願平６−２
２２８５９号）をしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記先願発明では、近
赤外光の中で、水分により吸収される波長域を利用し
て、穀粒表面の水分差を検出して籾・玄米を判別し、穀
粒表面の色彩に基づく誤検出を防止し正確に判別できる
利点がある。この発明は、この籾・玄米判別センサを利
用して、揺動選別板上での選別中の籾・玄米の検出を正
確化して、更に改良しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、先願発明を
改良するために、次の技術的手段を講じた。即ち、この
発明は、水分により吸収される波長域を含む近赤外光を
照射する光源部，前記近赤外光の穀粒に照射された反射
光から水分により吸収される波長域のみを通過させる光
学フィルタ部及び前記光学フィルタ部を通過した前記波
長域の多少に応じて大小の電圧に変換する赤外線検出素
子部から構成されている籾・玄米判別センサ１と、前記
籾・玄米判別センサ１で揺動選別板２上の選別中の穀粒
を検出可能に支持するセンサ支持手段と、前記籾・玄米
判別センサ１の赤外線検出素子部の前記変換電圧の大小
により籾・玄米を判別する籾・玄米判別手段と、前記籾
・玄米判別手段での籾・玄米の判別中において所定時間
内に所定回数の籾検出電圧値以上の検出電圧値を除外し
て籾・玄米の判別をする籾検出電圧値除外手段と、から
なる籾・玄米判別装置の構成としたものである。

【０００５】

【作用】光源部から水分により吸収される波長域を含む
近赤外光を、揺動選別板２上の選別中の穀粒に照射す
る。すると、その反射光は光学フィルタ部に送られ、近
赤外光の中から水分により吸収される波長域のみが光学
フィルタ部を通過して、赤外線検出素子部へ送られて、
前記波長域の近赤外光の多少に応じて、赤外線検出素子
部で大小の電圧値に変換される。しかして、この電圧値
の大小に応じて、所定の判別しきい値により籾・玄米の
別が判別される。

【０００６】前記籾・玄米判別センサ１で揺動選別板２
上の選別中の籾・玄米の判別中において、所定時間内に
所定回数の籾検出電圧値以上の検出電圧値を除外して、
籾・玄米の判別がなされる。

【０００７】

【実施例】まず、図１に示す実施例について説明する。
この発明は、籾・玄米の混合米からその表面の水分差に
より、籾・玄米の別を判別する籾・玄米判別装置に関す
るものである。籾・玄米判別センサ１は、水分により吸
収される波長域を含む近赤外光を照射する光源部、この
光源部から前記近赤外光が単一の穀粒あるいは穀粒群に
照射され穀粒からの反射光を光学フィルタ部で受光し、
前記水分により吸収される波長域のみが光学フィルタ部
を通過して赤外線検出素子部に送られ、赤外線検出素子
部で該波長域の近赤外光の多少に応じて大小の電圧に変
換される。そして、籾・玄米判別センサ１の前記赤外線
検出素子部で変換された大小の電圧値が、ＣＰＵ内臓の
制御部１０の判別部に送られて、所定の判別しきい値で
籾・玄米に判別され、所定粒数に達すると、籾・玄米の
混入率が算出される構成である。

【０００８】なお、この実施例では、光源部には、タン
グステン・ランプを用い、光学フィルタ部としては、透
過波長１４５０ナノメ−タ（ｎｍ）の干渉フィルタを用
い、赤外線検出素子部には、ＩｎＧａＡｓ−ＰＩＮフォ
トダイオ−ド（浜松フォトニクス株式会社製）を用いて
いる。なお、上記波長域に限定されるものではない。籾
摺ロ−ル（図示省略）で籾摺された摺落米（籾・玄米の
混合米）について、その表面の水分差を考察すると、籾
表面の籾殻はケイ素を含有し水分を含まないものであ
り、また、籾から籾殻を剥ぎ取り籾摺された玄米は、そ
の表面が籾殻に比較して多くの水分を含んでいる。しか
して、光源部から１４５０ｎｍの波長域を含む近赤外光
を、玄米及び籾に照射すると、波長１４５０ｎｍの水分
に吸収される波長域では、玄米では表面の多い水分で多
く吸収されて反射光量が減少し、また、籾Ｍでは表面の
少ない水分で吸収が少なく反射光量が多くなる。このよ
うな反射光量の多少から、後続の赤外線検出素子部で籾
は高い電圧値に、玄米は低い電圧値に、青米は更に低い
電圧値に変換され、籾の電圧値と玄米の電圧値との中間
値を、籾・玄米のしきい値とすることにより、籾・玄米
の判別ができる。

【０００９】このように、穀粒の表面の水分差を利用し
て、籾・玄米の別を判別するもので、従来の穀粒表面の
色彩の差異による反射あるいは透過光量の差により、籾
・玄米を判別する光学センサでは、青米・着色米と籾と
の判別誤差，もち米での籾・玄米の判別の困難性という
ような問題点があったが、このような問題点も解消でき
て、正確な籾・玄米の判別ができる。

【００１０】揺動選別板２の板面に分布している選別中
の穀粒群に、光源部から水分に吸収される波長域を含む
近赤外光を照射し、反射光を光学フィルタ部を経て赤外
線検出素子部に受光して、電圧値に変換する構成であ
り、被照射面に含まれる穀粒群全面の検出水分から籾・
玄米比率を算出しようとするものである。２は、揺動選
別装置の揺動選別板で、この揺動選別板２の縦方向一側
の供給側２ａを高位に、他側の排出側２ｂを低位になる
ように傾斜し、また、横方向の一側を高位の揺上側２ｃ
とし、他側を低位の揺下側２ｄとし、縦方向における供
給側２ａで且つ揺上側２ｃに位置している混合米ホッパ
３ａから、混合米が供給される構成である。揺動選別板
２に供給された混合米は、横方向の斜上下の往復揺動を
受けて選別され、揺上側２ｃには玄米が偏流分布し、揺
下側２ｄには籾が偏流分布し、これらの中間部には混合
米が偏流分布しつつ選別される。

【００１１】揺動選別板２の排出側２ｂの上方には、籾
・玄米判別センサ１が配置されていて、ねじ棒からなる
センサ移動手段３で籾・玄米判別センサ１は揺上側２ｃ
から揺下側２ｄの横方向に往復移動自在に支持されてい
る。４は籾・玄米判別センサ１を往復移動させるセンサ
調節モ−タである。揺動選別板２の排出側２ｄに対向し
て、選別穀粒を仕切る玄米仕切板５及び籾仕切板６が配
置されている。この玄米仕切板５はねじ棒からなる仕切
板移動手段７で往復移動自在に支持されていて、仕切板
調節モ−タ８を正逆転することにより、左右方向に往復
移動される。

【００１２】なお、１０はセンサ位置センサで、籾・玄
米判別センサ１のセンサ移動手段３の回転状態から移動
位置を検出するものであり、１１は仕切板位置センサ
で、玄米仕切板５の仕切板移動手段７の回転状態から移
動位置を検出するものであり、１３は高水分異常報知手
段である。しかして、揺動選別板２の選別中の穀粒に、
籾・玄米判別センサ１の光源部から水分により吸収され
る波長域を含む近赤外光を照射する。すると、その反射
光は光学フィルタ部に送られて、近赤外光の中から水分
により吸収される波長域のみが光学フィルタ部を通過し
て、赤外線検出素子部へ送られ、前記波長域の近赤外光
の多少に応じて、赤外線検出素子部で大小の電圧値に変
換される。次いで、この電圧値の大小に応じて、所定の
判別しきい値により籾・玄米の別が判別される。なお、
籾・玄米判別センサ１は、センサ調節モ−タ４の正逆回
転により、定期的に往復動しながら、あるいは、籾・玄
米の境界域を検出するように移動制御されながら検出を
する。

【００１３】なお、籾・玄米判別センサ１を揺動選別板
１の揺上側２ｃから揺下側２ｄの間を往復動させて、所
定距離あるいは所定時間毎に、検出電圧値の平均値を算
出することにより、水分率の概算をする。しかして、水
分値の高いときには、制御部１０から異常報知手段（図
示省略）に高水分の表示をすると共に、揺動選別板１の
揺動を停止する構成としてもよい。

【００１４】前記籾・玄米判別センサ１による揺動選別
板２上の選別中の籾・玄米の判別中において、選別され
る混合米が減少し層厚が薄くなると、揺動選別板２のア
ルミニュウムあるいは鉄板の板面が露出することがあ
る。このように、板面の一部が露出した状態で、籾・玄
米判別センサ１が検出作用をすると、露出板面により籾
電圧よりも高い電圧値が検出され、籾検出と誤認する。
しかして、所定時間内に所定回数の籾検出電圧値以上の
検出電圧値を除外して、残りの籾電圧値以上の検出値に
基づき、籾・玄米の判別がなされる。従って、穀粒層厚
が薄くなり、揺動選別板２の板面の一部が露出するよう
なときにも、籾・玄米検出の精度を向上させることがで
きる。

【００１５】なお、籾・玄米判別センサ１における光源
部の測定領域の直径を１５ｍｍ，揺動選別板２の揺動回
転数を３０５ｒｐｍ，籾・玄米判別センサ１の移動速度
を１０ｃｍ（ｓｅｃ）の場合には、穀粒の移動速度が２
ｃｍ（ｓｅｃ）程度となり、板面が５ｍｍ平方程度露出
するすると、板面の検出時間は５０ｍｓｅｃとなる。こ
のような条件下では、５０ｍｓｅｃ毎に誤検出のチエッ
クを行うと、良好な誤検出の防止ができて、籾・玄米の
判別が正確となる。

【００１６】また、籾・玄米判別センサ１を揺動選別板
１の揺上側２ｃから揺下側２ｄの間を往復動させて、所
定距離の移動毎にあるいは所定時間毎に、検出電圧値の
平均値を算出することにより、水分率の概算をすること
ができる。しかして、水分値の高いときには、制御部１
０から高水分異常報知手段１３に高水分の表示をした
り、あるいは、揺動選別板２の揺動を停止する構成とし
てもよい。

【００１７】次に、籾・玄米判別センサ１の揺動選別板
２に対する配置について説明する。揺動選別板２の排出
側１ｂの上方に、籾・玄米判別センサ１を横方向に往復
動自在に設けるにあたり、排出側１ｂの端縁から４０〜
５０ｍｍの位置に設ける。すると、この部分では籾の排
出側への流れが遅いので、籾を見逃す割合が少なくな
り、検出の精度が向上する。

【００１８】混合米を選別中における籾の排出側１ｂへ
の流動状態を検出すると、前記の部分が最も遅くなる知
見を得たことに基づくものである。揺動選別板２の排出
側１ｂ端縁近傍から供給側１ａへの上手側約４０ｍｍま
での部分では、籾の排出側への流速が４１ｍｍ／ｓｅｃ
であり、この部分からさらに、約１０ｍｍ上手側の部分
では、２０ｍｍ／ｓｅｃであり、この部分からさらに上
手側部分では、３２ｍｍ／ｓｅｃの測定結果を得た。

【００１９】なお、揺動選別板２の選別中の混合米を検
出する籾・玄米判別センサ１において、籾・玄米判別セ
ンサ１の発光部の検出面積を、籾を板面に載置した状態
の約４０％程度にする。すると、玄米中の胚芽による影
響を少なくしながら、籾の検出をすることができる。こ
れは、揺動選別板２での選別中において、穀粒層の表面
に露出する１粒の籾の見え方を、１００ｍｓｅｃ毎に追
跡したところ、揺動回転数，板面の傾斜角度等の作業条
件にかかわらず、籾の長径部と短径部との露出比率が略
一定である知見を得たので、図３の籾の露出面積の分布
状態から、約７ｍｍ平方以上のものを籾と判定すること
により、約８４％以上の確率で籾の検出が行えるもので
あることから、しかも、前記籾面積の約４０％程度を光
源の照射面積とすることにより、胚芽の影響を受けずに
（玄米の胚芽の部分は、水分が少なく籾と誤検出するお
それがある。）、正確に籾検出をすることができるよう
になった。

【００２０】次に、図２の実施例について説明する。前
記の実施例のように、籾・玄米判別センサ１で揺動選別
板２の板面上の穀粒を検出するにあたり、籾・玄米判別
センサ１の光源部から照射する光の測定直径を、籾の横
幅程度の２ｍｍ程度にする。しかして、籾・玄米の判別
のしきい値の算出に際しては、検出電圧値の微分係数が
玄米検出電圧値を基準にしてあらかじめ設定した基準値
（変更補正することができる。）以下のもの所定数から
平均値を算出し、この平均値にあらかじめ設定した加算
値を加えた値を籾・玄米の判別基準値とする。しかし
て、この判別基準値以上の電圧値を籾と判定し、これ以
下の電圧値を玄米と判定するものである。

【００２１】前記ように、玄米の検出電圧値を基にして
判別基準値を設定しているので、玄米は検出姿勢（縦方
向あるいは横方向）によって検出値の変動が少なって判
別基準値の算出が正確になり、籾・玄米の判別の精度が
向上する。なお、籾の場合には、検出姿勢、即ち、横倒
れ状態の検出か、あるいは、長手方向に沿った検出で隣
接している玄米が合わせて検出されることにより、検出
値が変動し不正確になるという弊害を除去できる。ま
た、玄米の胚芽の部分は他の部分に比較して、低水分の
ため検出電圧値が高くなり、玄米の他の部分は高水分の
ため、検出電圧値が低くなるが、この両者の関係を考慮
して基準となる微分係数を設定しておくと、玄米の胚芽
部分の影響を少なくできて、高精度の籾・玄米の判別を
することができる。

【００２２】なお、図２（１）は、籾・玄米判別センサ
１の光源部の検出スポット径１．９８ｍｍの場合におけ
る、混合米分布状態の板面写真及び検出電圧値のグラフ
を示すものであり、Ｇは玄米の胚芽以外の部分の検出値
を示し、ＧＨは玄米の胚芽部分の検出値を示し、Ｍは籾
の検出値を示す。この場合には、これらの検出差がきわ
めて明瞭に検出されている。

【００２３】また、図２（２）は、籾・玄米判別センサ
１の光源部の検出スポット径３．９５ｍｍの場合におけ
る、混合米分布状態の板面写真及び検出電圧値のグラフ
を示すものであり、Ｇは玄米の胚芽以外の部分の検出値
を示し、ＧＨは玄米の胚芽部分の検出値を示し、Ｍは籾
の検出値を示す。この場合には、これらの検出差がなだ
らかな曲線変化となり、明瞭に検出されない。

【００２４】また、図２（３）は、籾・玄米判別センサ
１の光源部の検出スポット径５．９３ｍｍの場合におけ
る、混合米分布状態の板面写真及び検出電圧値のグラフ
を示すものであり、Ｇは玄米の胚芽以外の部分の検出値
を示し、ＧＨは玄米の胚芽部分の検出値を示し、Ｍは籾
の検出値を示す。この場合には、これらの検出差が一層
なだらかな曲線変化となり、これらの別を検出できない
状態となる。

【００２５】また、図２（４）は、籾・玄米判別センサ
１の検出スポット径１．９８ｍｍの検出状態における検
出電圧値を示すものであり、Ｇは玄米の胚芽以外の部分
の検出値を示し、ＧＨは玄米の胚芽部分の検出値を示
し、Ｍは籾の検出値を示す。

【００２６】

【発明の効果】この発明は、上述のように、籾・玄米の
判別にあたり、所定時間内に所定回数の籾検出電圧値以
上の検出電圧値を検出しても、これを除外して、それ以
外の籾検出電圧値以上の検出電圧値のみを基にして籾検
出と判別されるので、揺動選別板２上の選別中の穀粒の
籾・玄米の判別検出中に、穀粒層厚が薄くなり、板面の
一部が露出し籾検出電圧値より高い電圧値を検出するよ
うなときにも、これを除外して籾・玄米の判別ができ
て、籾検出の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】斜視図及びブロック図

【図２】検出状態を示す揺動選別板の平面図，検出電圧
値を示すグラフ

【図３】揺動選別板での選別作業中における籾の露出面
積の分布確率を示すグラフ

【符号の説明】

１籾・玄米判別センサ２揺動選別板３センサ移動手段４センサ調節モ−タ５玄米仕切板６籾仕切板７仕切板移動手段８仕切板調節モ−タ１０制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水分により吸収される波長域を含む近赤
外光を照射する光源部，前記近赤外光の穀粒に照射され
た反射光から水分により吸収される波長域のみを通過さ
せる光学フィルタ部及び前記光学フィルタ部を通過した
前記波長域の多少に応じて大小の電圧に変換する赤外線
検出素子部から構成されている籾・玄米判別センサ１
と、前記籾・玄米判別センサ１で揺動選別板２上の選別
中の穀粒を検出可能に支持するセンサ支持手段と、前記
籾・玄米判別センサ１の赤外線検出素子部の前記変換電
圧の大小により籾・玄米を判別する籾・玄米判別手段
と、前記籾・玄米判別手段での籾・玄米の判別中におい
て所定時間内に所定回数の籾検出電圧値以上の検出電圧
値を除外して籾・玄米の判別をする籾検出電圧値除外手
段と、からなる籾・玄米判別装置。